【摘 要】
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管道在能源的运输方面具有重要的作用，其安全、合理、稳定的运行具有重要的意义。以DN250～350 mm的油气管道为主要应用场景，设计了一种以丝杆螺母变径机构达到自适应目的的履带式管道巡检修复机器人。该履带式管道巡检修复机器人分为驱动单元、检测单元、连接单元和隔离修复单元。通过几何分析研究管道几何约束对弯管通过性的影响可知，当该机器人组成单元的长度小于452.88 mm时，从几何约束角度分析可以通过
【基金项目】
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山西省基础研究计划（20210302123038）； 山西省科技合作交流专项（202104041101001）； 国家自然科学基金（52174147）；
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管道在能源的运输方面具有重要的作用，其安全、合理、稳定的运行具有重要的意义。以DN250～350 mm的油气管道为主要应用场景，设计了一种以丝杆螺母变径机构达到自适应目的的履带式管道巡检修复机器人。该履带式管道巡检修复机器人分为驱动单元、检测单元、连接单元和隔离修复单元。通过几何分析研究管道几何约束对弯管通过性的影响可知，当该机器人组成单元的长度小于452.88 mm时，从几何约束角度分析可以通过弯管；运用坐标转化法对机器人运行过程进行了运动状态分析，研究该管道机器人的运动特性，得到该机器人的速度方程。由分析可知，履带式机器人采用3履带差速特性的方式通过弯管时运动更加平稳。采用仿真分析的方式，验证了其对弯曲管道形态的通过性。该研究可为油气管道的稳定巡检、应急安防与处理处置提供参考。
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